[实用新型]多功能机器人系统以及墙面清洁机器人

说明书

本实用新型涉及一种多功能机器人系统，包括分别可独自移动的供给站和若干机器人单元，供给站设置有动力供应系统和供给站移动装置，机器人单元设置有机器人驱动装置、工作执行装置和机器人移动装置，供给站通过连接线缆分别与每个机器人单元连接，连接线缆包括支路动力缆线，动力供应系统通过支路动力缆线分别为每个机器人单元提供动力流。所述供给站跟随若干机器人单元进行移动。本实用新型还公开一种墙面清洁机器人，其使用了如前所述的多功能机器人系统。本实用新型设置单独的供给站，将机器人的执行装置与其驱动装置和供给装置分离，供给站不断地向机器人提供原材料和能源，减少机器人侧的重量和体积，延长其单次工作时间，提高工作效率。

技术领域

本实用新型属于机器人应用技术领域，特别涉及一种具有作业能力的多功能机器人系统以及墙面清洁机器人。

背景技术

随着现代科技技术水平的不断发展，机器人得到了广泛的应用。公开号CN104802872A的中国实用新型专利公开了一种爬壁机器人。该爬壁机器人E能吸附在粗糙外墙C表面上移动。通常，爬壁机器人E常常使用管子或是电线D来从外部获取持续的动力供给。例如，如图1所示，爬壁机器人E在竖直面上进行清洗或喷涂作业时，爬壁机器人E距离楼顶B的高度在100米，那么，爬壁机器人E会遇到如下问题：

（1）如果爬壁机器人E自带有水箱或涂料箱以及控制部件（例如：控制阀）的话，爬壁机器人E的重量会变得非常重，巨大的重力作用会导致爬壁机器人E掉落。

（2）如果水箱或是涂料箱等原料供给A放置在楼顶的话，水或油漆等原料就需要通过很长的管子D输送至爬壁机器人E，这就造成了原料供给量的控制困难。如果原料的控制部件（流量阀、压力阀等）放在楼顶，管子和缆线的长度（例如100米长）就会造成严重的时间滞后，时间滞后会导致控制失效、不稳定的问题。而且，原料流经很长的管子输送至爬壁机器人E时，会在长管上产生极大的沿程损耗，进而会导致机器人单元端的压力和流量不足的情况发生。如果把原料的控制部件安装在爬壁机器人E上，又会导致爬壁机器人E的重量大幅增加，这对爬壁机器人E是非常不利的。

（3）如果动力供给A放置在楼顶的话，动力流（电流等）就需要通过很长的缆线输送至机器人单元，这就造成了动力的控制困难。如果动力的控制部件（变压器等）放在楼顶，缆线的长度（例如100米长）就会造成严重的时间滞后，时间滞后会导致控制失效、不稳定的问题。而且，动力流经很长的缆线输送至机器人单元时，会在长缆线上产生极大的沿程损耗，进而会导致爬壁机器人E的动力不足的情况发生。如果把动力的控制部件安装在爬壁机器人E上，又会导致爬壁机器人E的重量大幅增加，这对爬壁机器人E是非常不利的。

（4）以图2为例，爬壁机器人E从位置A横向移动至位置B，缆线D也会发生相应的位置改变。缆线D的重量会对机器人单元施加一个横向拖拽力。也就说，爬壁机器人E移动时不得不带动缆线D同时移动。如果缆线D非常长的话，缆线D的质量就很重。对移动的爬壁机器人E而言，缆线D变成了非常大的惯性负载，严重影响爬壁机器人E的运动性能。并且，为了抵御不可测的横向拖拽力，爬壁机器人E的吸附装置不得不始终工作在最大吸附力的状态下，这就导致了吸附装置的能耗过大。

（5）连接爬壁机器人E和楼顶供给设备A的长缆线D悬挂在高空。高空存在剧烈横风，横风施加作用力在缆线上，导致缆线摆动，并且，该作用力会通过缆线D直接作用在爬壁机器人E上，形成对爬壁机器人E的横向拖拽力，下称横风拖拽力。并且，该横风拖拽力随着高空横风的状态发生改变，是一个不稳定的、难预测的作用力。如果缆线D很长（百米或更长），该作用力会变得很大，严重影响爬壁机器人E的稳定性。